全氟羟基物质在冠海豹(Hooded seals)体内的母源性传递

在野生动物物种中,乳汁在传递全氟烃基物质(PFASs)于后代中所起的作用,人类还了解甚少。本文以雌性冠海豹及其生产的一对幼崽为研究对象,在哺乳期间,对母体血浆和乳汁中的8种PFASs进行了定量检测,以及对乳汁在PFASs传递过程中所起的作用进行了分析。选择冠海豹是因为它的泌乳周期短(3~ 4 d),在此期间幼崽仅以乳汁为食。胎盘或乳汁传递成为幼崽体内PFASs的唯一来源。通过对8种PFASs的分析(Σ8PFAS),发现7种存在于所有样品中;因此,乳汁是幼崽体内PFASs的来源。在所有样本中,全氟辛烷磺酰基化合物是优势PFAS。Σ8PFAS的平均浓度为母体血浆中6.0 ng/g蛋白(36 ng/g湿重),乳汁中0.77 ng/g蛋白(3.2 ng/g湿重)以及幼崽血浆中12 ng/g蛋白(66 ng g湿重)。血浆中检测到的PFASs浓度在已有报道的其他海豹物种体内检测到的浓度范围之内,低于已知的实验啮齿动物的毒性阈值。PFASs从母体到幼崽的传递效率的个体差异,依赖于PFASs碳键长度、相对传递量最低的为中间能级键的PFASs (C9-C10)。结果显示母体通过乳汁和胎盘传递PFASs,其中胎盘传递是主导途径。
精选自Randi Gr?nnestad, Gro D. Villanger, Anuschka Polder, Kit M. Kovacs, Christian Lydersen, Bj?rn M. Jenssen, Katrine Borg?. Maternal transfer of perfluoroalkyl subastances in hooded seals. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 36, Issue 3, pages 763–770, July 2017. DOI: 10.1002/etc.3623
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多种聚氧乙烯牛脂胺混合物MON 0818的水生环境危害评估：脉冲暴露后沉积物、温度和恢复能力的影响

我们对一种商业表面活性剂混合物(多种聚氧乙烯牛脂胺)MON 0818进行了一系列毒性测试：1. 测定底栖无脊椎动物和鱼类在沉积物存在的情况下受到的毒性;2.测定大型蚤(Daphnia magna)和4种初级生产者经过24 h的脉冲暴露之后的恢复能力;3.鉴定水体温度上升对于2种冷水鱼类所受到MON 0818毒性的潜在影响。在沉积物存在的情况下,5种生物中有3种在最高10 mg/L的浓度下短期(24 h)死亡率为零。其余2种物种的中位有效浓度则显著高于仅对水体进行测试的结果。15 ℃下北极红点鲑(Salvelinus alpinus)的半数有效浓度统计上低于10 ℃下。绿藻(Rhabdocelis subcapitata)和普通小球藻(Chlorella vulgaris)在经过24 h 1 mg/L的暴露后的恢复期中显示出生长延迟的状况,表明该暴露可能存在潜在影响。尽管如此,2个物种的最大绝对生长速率并未改变,表明其均可恢复。1.5 mg/L下的蝾螈共生藻(Oophila sp.)和100 mg/L下的浮萍(Lemna minor)经过24 h的暴露并未显示显著反应。24 h 5 mg/L暴露之后的恢复期中,大型蚤显示出潜在的死亡率。然而存活个体的生殖终端指标并未受到影响。结果表明在沉积物的存在下MON 0818的快速损耗可以减轻对于被暴露生物的效果,在不小于环境中可能出现的MON 0818浓度情况下,24 h暴露以后的生物的完全恢复是可能的。
精选自Jose L. Rodriguez-Gil, Ryan Prosser, Gregory Hanta, David Poirier, Linda Lissemore, Mark Hanson, Keith R. Solomon. Aquatic hazard assessment of MON 0818, a commercial mixture of alkylamine ethoxylates commonly used in glyphosate-containing herbicide formulations. Part 2: Roles of sediment, temperature, and capacity for recovery following a pulsed exposure. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 36, Issue 2, pages 512–521, July 2017. DOI: 10.1002/etc.3558
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精确三维光谱数据活性关系方法应用于ToxCast数据库中雌激素受体数据分类、验证和特征提取的建模策略

本文利用三维光谱数据活性关系方法(3D-SDAR)对ToxCast数据库中1 528种化合物的雌激素潜能(表示为18分复合高通量筛选生物测定)进行建模。由于缺少170核磁共振(NMR)仿真软件,信息量最大的碳-碳3D-SDAR指纹随着一些指标变量增强,这些指标变量包括来自羰基和酰胺的氧原子、酯基、磺酰、硝基、脂肪族羟基和酚羟基官能团。为了评价本文作者所开发模型的预测性能的真实性,美国环境保护署为研究人员提供了2 008种化合物组成一套盲测。其中,543种化合物有文献可查数据—他们的结合力有助于评估开发模型的外部分类精度：得到预测精度0.62,敏感度0.71,和特异度0.53的结果。与其他建模技术相比,本文作者开发的模型几乎没有简化建模集和预测集之间的性能。3D-SDAR映射技术可以识别拟雌激素活性所必需的结构特征：1) 存在一个酚的OH官能团或环己烯酮,2)与第一苯酚环上的氧距离6 ?到8 ?的第二芳香或酚环,3) 存在一个与苯酚环的几何中心距离大约6 ?的甲基官能团,4)一个靠近(距离几何中心～4?)某个苯酚环的羰基官能团。
精选自Svetoslav H. Slavov, Richard D. Beger. Rigorous 3-dimensional spectral data activity relationship approach modeling strategy for toxcast estrogen receptor data classification, validation, and feature extraction. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 36, Issue 3, pages 823–830, July 2017. DOI: 10.1002/etc.3578
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水环境中镍毒性的机制研究：有害结局路径(AOP)分析

目前对镍(Ni)生态风险评估和水质法规采用了基于机制的预测工具,如生物配体模型(BLMs)。然而,尽管有许多具体细致的研究,Ni对水生生物毒性的精确机制仍然难以确定。对Ni行为机制的不确定性导致了大家在一些管理设置中应用像BLM这样的工具时,有所顾虑。为了解决这一认知差距,作者使用了有害结局路径(AOP)分析,也是第一个用于金属的AOP分析,来确定Ni毒性的多种潜在机制以及它们与淡水水生生物的相互作用。在金属的分子起始事件(molecular initiating events)在分类群中可能存在的前提下,在许多不同种水生和陆生生物数据的基础上,考虑建立一种潜在的行为机制。通过分析,作者识别了Ni可能对水生生物产生毒性的5个潜在的分子起始事件：Ca²⁺体内平衡的破坏,Mg²⁺体内平衡的破坏,Fe²⁺/³⁺体内平衡的破坏,活性氧类物质引起的氧化损伤,以及呼吸上皮细胞的过敏反应。在生物组织的器官水平,这5个潜在的分子起始事件会分解成3个可能的途径：支持外骨骼、外壳和骨骼生长的Ca²⁺减少;呼吸受损;细胞毒性和肿瘤形成。在整个生物体的水平,器官水平的反应将可能导致生长、繁殖的降低和/或能量代谢的改变,并且在每个通路之间有几个潜在的反馈回路。总体来说,目前的AOP分析可指导Ni的毒性机制研究,并为其他金属开发AOPs提供了有效的参考。
精选自Brix, K. V., Schlekat, C. E. and Garman, E. R. (2017), The mechanisms of nickel toxicity in aquatic environments: An adverse outcome pathway analysis. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 1128–1137. doi: 10.1002/etc.3706
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进化毒理学——化学品管理的信息工具？

进化毒理学关注的是污染驱动的种群间遗传分化的驱动因子,机制和结果。焦点问题涉及作为选择压力的化学污染类型,遗传学、表观遗传学和受种群影响的人口统计学,以及可能伴随着快速适应的适宜性代价和交叉抗性。在这一领域,研究人员将环境化学、保护遗传学、种群生物学和毒理学的工具结合起来,以了解受影响群体的稳定性和健康。最近有关进化毒理学的研究展示了多样化的种群适应污染案例（青鳉鱼、绦钩虾属和食蚊鱼）。根据定义,“适应”是通过某些个体和基因型的局部丧失实现的,因此提供了生物多样性丧失的单一证据。化学品管理通常主要通过实验室研究预测评估与化学品暴露相关的风险,进化毒理学则通过提供对种群和群落的影响的直接证据补充了这种方法。最近由环境毒理学和化学学会（SETAC）工作组EVOGENERATE（进化和化学品的多代效应）发起了讨论进化毒理学研究对化学品管理的效用。为了进一步讨论,请学术界、政府和工业界三个部门各派一名代表就下列问题发表意见：[在正文中提供]     

纳米铜颗粒的种间毒性关系

纳米颗粒的种间毒性关系尚无明确结论,因此很难判断纳米颗粒对未进行毒性测试的物种的风险如何。本文作者将5种水蚤(Daphnia magna, Daphnia pulex, Daphnia galeata, Ceriodaphnia dubia, Chydorus sphaericus)暴露于4种不同粒径的纳米铜颗粒(CuNPs)和1种亚微米铜颗粒的悬浊液中,考察物种的形态特征与CuNPs急性毒性的关系。结果显示,杆状的CuNPs比球状的CuNPs毒性更低。纳米铜颗粒与溶出铜离子均对CuNPs的毒性有贡献,其中,当新生蚤的体长、体表面积和身体体积更小时,5种悬浊液中颗粒的毒性更大。5种蚤的身体体积与5种CuNPs的毒性显著相关(r_adj²>0.51, p < 0.001),78-nm CuNPs与蚤身体体积的相关性最好 (r_adj²?=?0.95, p < 0.001)。这个研究可以为纳米颗粒对有相似外形特征的物种进行毒性种间外推提供线索。
精选自Lan Song, Martina G. Vijver, Geert R. de Snoo and Willie J.G.M. Peijnenburg. Assessing toxicity of copper nanoparticles across five cladoceran species. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.3000
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金属基工程纳米颗粒与水生高等植物的相互作用：研究现状综述

如今释放到水体环境中的工程纳米颗粒(ENP)数量与日俱增。为确保生态健康,需要进行相关的风险评估。本文综述了金属基ENP与水生高等植物之间的相互作用,找到了信息缺口并提出对未来研究的构想,为在该领域内的进一步探索提供了基础。本文讨论集中在以下3点：1. ENP的生物利用性;2. 生物对ENP的摄取、消化、转移以及生物累积;3. ENP对水生高等植物的毒性效果。由于ENP自身特性所带来的影响不明确以及水质状况记载情况不佳,ENP的摄取及相关动力学方面存在着很大的信息差距。分解似乎是驱动ENP生物累积的一种关键机制,然而纳米颗粒却常常被一些有着极少内化作用的植物的表面所吸收。然而,关于ENP在植物内的内化作用鲜有记载,因此纳米颗粒的内化作用对于生物累积及毒性的影响尚不明确。即使金属基ENP的纳米毒性已被报道,分解依然被认为是其毒性的主要机制。为推动该领域内的研究发展,未来的研究需结合ENP自身特性的影响、水体的理化参数以及它们之间的相互作用。相互作用对于ENP的生物利用性和对水生高等植物健康的风险都有重要影响。为了快速追踪类似数据的产生,我们建议测试方案趋向一致化。
精选自Melusi Thwala, Stephen J. Klaine, Ndeke Musee. Interactions of metal-based engineered nanoparticles with aquatic higher plants: a review of the state of current knowledge. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1677–1694, July 2016. DOI: 10.1002/etc.3364
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抗焦虑药物和鱼类行为：建立奥沙西泮体内浓度与行为效应的联系

精神药物经常在水环境中被检测出。这些药物在鱼体内的靶点分子在进化上保守,表明这些药物会对鱼的行为方式产生类似于对人的影响。产生影响所需要的药物暴露浓度是研究的关键。本研究中我们将黑头呆鱼（Pimephales promelas）暴露在奥沙西泮（一种苯二氮类化合物）浓度为0.8,4.7和30.6 μg?L^-1的水体中,测定其摄取量和组织分布。我们通过以完成新鱼缸潜水测试和搜索庇护地测试来量化鱼类探索的行为,进而研究了奥沙西泮的体内浓度与的其探索行为的关系。大脑中奥沙西泮的浓度最高,血浆与肝脏中的浓度次之,肌肉中浓度最低。3组实验鱼血浆中奥沙西泮的平均浓度为8.7±5.7,30.3±16.1,和98.8±72.9 μg?L^-1,分别对应于之前3组水体浓度。血浆与组织中奥沙西泮的浓度在3组中均显著相关。在暴露浓度为30.6 μg?L^-1的水体中,鱼血浆中的浓度已达到或稍低于人体治疗血药浓度范围。暴露在4.7 μg?L^-1水体中的鱼在新鱼缸潜水测试中的行为受到了显著的影响。在同组中,奥沙西泮的血浆浓度接近人体治疗血药浓度最低值的三分之一。在奥沙西泮暴露浓度最低与最高的水体中,鱼类行为均未表现出受到显著影响。结果的显著性应在黑头呆鱼的物种特定性行为和已有的奥沙西泮药理学知识下进行讨论。
精选自Belinda Huerta, Luigi Margiotta-Casaluci, Sara Rodríguez-Mozaz, Martin Scholze, Matthew J. Winter, Damià Barceló,John P. Sumpter. Anti-anxiety drugs and fish behaviour: establishing the link between internal concentrations of oxazepam and behavioural effects. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2782–2790, November 2016. DOI: 10.1002/etc.3448
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“生物有效性测量”与“全沉积物毒性识别评估(TIE)”联用有效识别出沉积物中主要致毒污染物

沉积物中污染物种类繁多,准确判断其中产生生物毒性的主要来源是个难点,本文作者先采用TIE法初步判断出主要致毒污染物为有机物和重金属(毒性描述阶段(相I)),传统的毒性单位分析结果显示Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要致毒重金属,而为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯和氟虫腈为主要致毒有机物中(毒性鉴定阶段(相II))。采用4步分级提取法和Tenax提取法分析了重金属和有机物的生物有效性。生物有效性毒性单位分析更加准确地锁定了毒性主要贡献重金属为Zn、Ni和Pb,毒性主要贡献有机物为氯氰菊酯、氯氟氰菊酯和氟虫腈。沉积物的稀释降低了重金属的毒性并使其毒性贡献鉴定变得复杂,生物有效性测量可以有效地提高TIE结果的准确性。
精选自Xiaoyi Yi, Huizhen Li, Ping Ma and Jing You. Identifying the causes of sediment-associated toxicity in urban waterways in South China: Incorporating bioavailabillity-based measurements into whole-sediment toxicity identification evaluation. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2970
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全球变暖环境下基于金属媒介的气候敏感性研究：对一种典型两栖动物的早期和潜在影响

尽管有很多复杂的模型预测了未来温度对变温动物的影响,广泛分布的亚致命性污染物对变温动物的热应激反应产生的影响却少有模型提及。由不断上升的温度所带来更高的代谢率可以让变温动物获利地加快代谢与发育,但在长期亚致命性污染物的存在下,因清除或解毒而导致的对生存资源的额外需求很可能使得生物难以跟上温度上升的步伐,即毒物诱导的气候敏感性假说。在以自然湖水为背景的室外生物鉴定中,我们调查了一种模式变温动物在6个不同浓度的镉、铜和铅混合物以及3个热动态下(环境温度,高于环境温度1.5摄氏度以及高于环境温度2.5摄氏度)的日周期性温度变化。金属浓度在大约10倍生物可利用性慢性标准单位 (BCCU,慢性标准浓度的生物可利用性比例总和)之下时,升温对于寇普氏树蛙(Hyla chrysoscelis)没有显著作用。在高于10倍BCCU以及高于环境温度1.5摄氏度的处理条件下,生长受到促进。相反地,在28倍BCCU以及升温2.5摄氏度的条件下,不仅生长情况收到抑制,变态后20 d未成年树蛙的身体状况指标相比于背景环境(环境温度下的湖水)中的未成年树蛙也要低34%。这些发现认为毒物诱导的气候敏感性是通过对青少年阶段的生物产生长期潜在的影响而实现的。在22世纪,即使在最保守的全球变暖预测模型下,亚致命性污染物依然会加剧变温动物所遭受的来自升温的影响。
精选自Tyler A. Hallman, Marjorie L. Brooks. Metals-mediated climate susceptibility in a warming world: larval and latent effects on a model amphibian. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1872–1882, July 2016. DOI: 10.1002/etc.3337
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